隨著氣候變暖，雷暴將變得更具有爆炸性，倫普斯說道。“這與水蒸氣密切相關，它是大氣層里爆炸性深對流的燃料。變暖導致大氣層里存在更多水蒸氣，設想一下如果附近有很多燃料，一旦點燃就會發生巨大爆炸。”

       更多的閃電意味著更多的人身傷害。每年被閃電擊中的人數從幾百人至一千人不等，其中有一些人甚至直接死亡。但是發生閃電頻率增加的另一個嚴重影響便是導致更多野火，因為超過半數的野火——也往往是那些最難撲滅的——都是由閃電點燃的，倫普斯解釋道。更多的閃電很可能導致大氣層里存在更多氮氧化物，后者對大氣化學會產生的強烈影響。

       雖然某些研究顯示溫度的季節性或者全年變化與閃電的變化密切相關，但尚未存在可靠的分析暗示未來可能發生的情景。倫普斯和他的研究生雅各布·希利（JacobSeeley）提出假設認為，結合兩個大氣特性——降雨量和云浮力——將可以預測閃電的發生。隨后他們調查了2011年的觀測以查明兩者之間是否存在相關性。

        “閃電是由云層內電荷分離所導致的，為了極大化電荷分離，更多水蒸汽以及更重的冰粒子需要上升至大氣層里。”倫普斯說道。“我們已經知道氣流上升得越快，發生的閃電越多；降雨量越多，產生的閃電也越多。”

       降雨量——也即以雨、雪、冰雹和其它形式的水落入地面的總量——本質上來說是對大氣層對流性的測量，而大氣對流會產生閃電。這些對流云層的上升速度是由一個名為對流有效位能（CAPE）的因素所決定的。CAPE是由名為無線電探空儀的氣球運載的設備測量的，它每天被釋放至美國上空兩次。

       “CAPE是對大氣層潛在爆炸性的測量，也即大氣對流，或者說讓空氣穿透上覆的空氣至自由的對流層所需要的空氣浮力是多少。”倫普斯說道，“我們提出假設認為降雨量和CAPE將可以預測閃電。”

       利用美國氣象局的降雨數據、CAPE的無線電探空儀測量以及位于紐約州立大學奧爾巴尼分校的美國國家閃電監測網(NationalLightningDetectionNetwork，簡稱NLDN)，科學家們總結稱通過這兩個參數可以預測閃電77%的變量。

       “我們為這兩個因素竟然可以如此精確的預測閃電而感到震驚，”倫普斯表示。隨后研究人員調查了11個預測本世紀降雨量和CAPE的不同氣候模型，這些數據都被存儲在最新的耦合模型比較分析項目（CMIP5）里。CMIP作為氣候建模者的資源庫，提供了研究耦合大氣-海洋一般循環模型產出的標準協議，這使得不同的模型可以進行相互比較和證實。

        “利用CMIP5，我們現在首次利用CAPE和降雨量數據計算這些時間序列。”倫普斯解釋道。平均來說，這些模型預測了截止21世紀末，全球平均氣溫上升一度會導致美國境內CAPE增加11%。由于這些模型在這段時間范圍內預測了較少的平均降雨量增加，CAPE和降雨量的數據總共大約預測了全球平均溫度上升一度會導致美國本土發生的云地閃電增加12%，或者截止2100年地球溫度增加了4攝氏度，美國本土發生云地閃電的數量將增加50%。這一預測假設了二氧化碳釋放量將與過去保持一致持續上升。（完）